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Utiliser la conservation de l'energie mécanique pour calculer un

Posté par
Lelaitcbon
20-03-20 à 20:39

bonsoir j'ai un petit problème  svp

Dans un canon à électrons les électrons pénètrent au point A dans un champ électrostatique uniforme E. Ils atteignent le  point B avec une vitesse de valeur vb.
La valeur de la vitesse en A est négligeable devant celle en B.
On considère qu'un électron se déplace d'un point X à un point B, le travail de cette force est égal à l'opposé de la variation de son énergie de potentielle entre ces deux points. Son expression est donnée par :
Wxb(F)=-varEpé=-e(Vx-Vb)
où Vx et Vb sont les potentiels respectifs aux points X et B
Données : Va=-1.24-10^4V; Vb=0V e=1.60*10^-19C m=9.11-10^-31kg

1 Donner l'expression de l'énergie mécanique en un point X en fonction de e, Vx de sa masse m et de savitesse vx. On néglige l'énergie potentielle de pesanteur.

ce que j'ai fait: Em=Ec+Epé
 \\ Ec=1/2mx*vx^2
 \\
D'après l'énoncé : -VarEpé=-e(Vx-Vb)


Donc j'en ai conclu que
   varEpé=e(Vx-Vb)=eVx-eVb
 \\ or Vb=0       
 \\ donc     varEpp=eVx
On conclu que Em=1/2mvx^2+eVx


Mais dans le corrigé ils me disent que : Le point B est choisi comme origine des potentiels car Vb=0V
On obtient donc Epé(B)=0 et Epé(X)=(-e)Vx

En utilisant cette expression et celle de l'énergie cinétique, l'énergie mécanique Em s'écrit :
Em(X)=1/0mvx^2-eVx

Je ne colmprends pas pourquoi ils gardent le moins - alors que quand on mukltiplique des deux cotés par -1 les deux moins se suppriment non ? -varEpé=-e(Vx-Vb)  ?



Merci

Posté par
gts2
re : Utiliser la conservation de l'energie mécanique pour calcul 20-03-20 à 21:00

Pourquoi, puisqu'on vous demande une énergie, tenez-vous à raisonnez avec des différences : en tout point comme vous l'avez écrit Em=Ec+Ep et Ec=1/2mv2 et Ep=(-e)V, -e est la charge de l'électron.
On a donc E_m=\frac 12 mv^2-eV

Sinon \Delta E_p=E_p(B)-E_p(x)=e V(x), donne bien  
 \\ E_p(x)=-eV(x).

Autrement dit, dans votre "On conclu que Em=1/2mvx^2+eVx", vous avez confondu la variation de Ep et la valeur de Ep.

Posté par
Lelaitcbon
re : Utiliser la conservation de l'energie mécanique pour calcul 20-03-20 à 21:09

Mais je ne comprends pas , mathématiquement c'est bon ce que j'ai fait non ?

-deltaEpé=-e(Vx-Vb)<=>deltaEpé=e(Vx-Vb)=eVx-eVb-eVx
donc Em=Ec+eVb ?
je sais que la cahrge d'e- vaut -e mais les moins se simplifient apres non ?

Posté par
gts2
re : Utiliser la conservation de l'energie mécanique pour calcul 20-03-20 à 22:09

Il y a des erreurs dans vos expressions, ce qui rend difficile la correction

deltaEpé=e(Vx-Vb)=eVx-eVb-eVx
Il faut comprendre deltaEpé=e(Vx-Vb)=eVx-eVb

Em=Ec+eVb
Il faut comprendre Em=Ec+eVx ?

Si j'ai bien traduit, cela signifie que vous avez écrit non pas Em=Ec+Ep, mais E_m=E_c+\Delta E_p, or \Delta E_p=Ep(B)-Ep(x)=eV(x), soit Ep(x)=-eV(x)

Posté par
Lelaitcbon
re : Utiliser la conservation de l'energie mécanique pour calcul 20-03-20 à 22:18

Mince vraiment désolé des erreurs de frappes :/

ce que je voulais dire:

d'apres l'énoncé : -deltaEpé=-e(Vx-Vb)<=>deltaEpé=e(Vx-Vb)=eVx-eVb
or eVb=0 donc deltaEpé=eVx

Em=Ec+Epé=Ec+eVx ?

tant que jy pense , là je suis en train de faire Em=Ec+deltaEpé ?
si c'est le cas, comment trouver Epéx?

je suis un peu perdu:/ car le corrigé l'affirme directement

Posté par
gts2
re : Utiliser la conservation de l'energie mécanique pour calcul 20-03-20 à 22:53

Vous avez compris le problème, il reste simplement maintenant à appliquer la définition de varEpé=eVx : "WxB(F)=-varEpé=-e(Vx-Vb) "
Le travail est le travail de x à B, donc varEpé=Ep(B)-Ep(x) (final-initial) et donc varEpé=-Ep(x)

Posté par
Lelaitcbon
re : Utiliser la conservation de l'energie mécanique pour calcul 21-03-20 à 18:57

oh je crois que j'ai compris un point, je vais retenir final-arrivé puisque ca semble coller a la demarche et ca semble logique en plus

Merci, je vais essayer de l'appliquer aux autres exos



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